Supervision par :

Frédéric Bouchard (Membre régulier)

Co-supervision par :

David Didier (Membre régulier)

Description du projet de recherche

Caractérisation des signes avant-coureurs et des impacts de la dégradation du pergélisol sur les écosystèmes aquatiques dans un site du Haut Arctique

Introduction: Le réchauffement climatique accéléré dans l'Arctique entraîne la dégradation du pergélisol, ce qui provoque des conséquences sur les écosystèmes naturels, les infrastructures et les communautés locales. Mon site d’étude caractérisé par un pergélisol continu et de nombreux lacs, sera analysé afin d’identifier les signes avant-coureurs de la dégradation du pergélisol et aussi de caractériser les impacts de la dégradation du pergélisol sur les écosystèmes aquatiques. Dans cet ordre d’idée, ma maîtrise qui est davantage axée sur l’identification des signes avant-coureurs de cette dégradation sera réalisée au moyens d’outils géomatiques.Objectifs: Mon premier objectif est de caractériser la morphologie des plans d'eau en milieu continental et côtier et examiner leur connectivité hydrologique afin d’identifier les zones où le transport sédimentaire et l'érosion sont prédominants. L’utilisation de données géospatiales et une acquisition de photographies aériennes par drone vont permettre d’atteindre cet objectif. Mon second objectif est d’étudier la connectivité hydrologique ainsi que la bathymétrie des lacs (à l’aide d’un sonar). À partir de cette information, je serai en mesure d’évaluer les conséquences de la dégradation du pergélisol sur ces écosystèmes lacustres.Sites d'études: Le site d’étude englobe une série de lacs côtiers et continentaux localisés à l'ouest du Lac Kitigaq, à une distance d'environ quarante kilomètres d’Ikaluktutiak (Cambridge Bay) au Nunavut. Ces lacs présentent une variabilité importante en termes de propriétés physico-chimiques et de morphologie. La majorité de ces lacs sont très peu profonds (1 à 2 m) et turbides (matières minérales en suspension), bien que certains autres, avec une eau plus claire, atteignent des profondeurs jusqu’à 12 m.Matériel et méthodes: Nous avons mené une campagne exploratoire sur le terrain en 2023, durant laquelle nous avons mobilisé des techniques de géomorphologie et de géomatique appliquée (télédétection) afin de récolter des données. Une cartographie bathymétrique des lacs de l'amont vers l'aval sera réalisée en 2024 en utilisant un sonar haute résolution. De plus, des photographies aériennes prises par drone ainsi que l'imagerie satellitaire seront utilisées pour quantifier les variations dans les surfaces de sensibilité à l'érosion et les impacts sur le pergélisol. Un suivi et des analyses en laboratoire des propriétés limnologiques des lacs (température, conductivité, pH, nutriments, etc.) nous permettront d’évaluer les impacts sur la santé des lacs. RéférencesAyala-Borda P et al. (2021). Evidence of eutrophication in Arctic lakes. Arctic Science, 7, 859-871. https://doi.org/10.1139/as-2020-0033 Box JE et al. (2019). Key indicators of Arctic climate change: 1971–2017. Environ. Res. Lett., 14, 045010. https://doi.org/10.1088/1748-9326/aafc1b Tank SE et al. (2020). Landscape matters: Predicting the biogeochemical effects of permafrost thaw on aquatic networks with a state factor approach. Permafr. Periglac. Process., 31(3), 358-370. https://doi.org/10.1002/ppp.2057 Smith SL et al. (2022). The changing thermal state of permafrost. Nat. Rev. Earth Environ. 3, 10-23. https://doi.org/10.1038/s43017-021-00240-1 Tuia D et al. (2021). Toward a Collective Agenda on AI for Earth Science Data Analysis. IEEE Geosc. Rem. Sens. Mag., 9, 88-104. https://doi.org/10.1109/MGRS.2020.3043504 Walvoord MA and Kurylyk BL (2016). Hydrologic Impacts of Thawing Permafrost – A Review. Vadose Zone Journal, 15(6), 1-20. https://doi.org/10.2136/vzj2016.01.0010

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